输电杆塔接地网腐蚀缺陷超声检测方法仿真分析

针对现有缺陷检测方法难于快速判断接地极腐蚀程度,研究分析超声导波技术检测不同结构接地网的可行性。通过分析导波的传播机理,得低阶SH导波适合于接地极检测。采用有限元仿真软件建立3种不同杆塔结构三维接地网模型,分析导波的传播特性。考虑到接地极所处实际环境,研究了不同土壤电阻率下接收端信号的变化特征,其回波信号幅值会随土壤电阻率的升高而增大。此外,对接地扁钢中存在的缺陷及其表面形成的腐蚀层厚度变化进行了研究。结果表明,低阶SH导波能有效检测出接地极缺陷,腐蚀层厚度变化对回波信号幅值影响较小。     

接地网扁钢超声导波检测试验研究

介绍了接地网SH0波传播能力的试验研究,结构参数及环境介质对SH0波传播特性的影响,SH0导波的缺陷检测能力研究.研究结果表明SH0波在地线中传播能力强,可以很好实现地埋扁钢的缺陷检测.     

槽型缺陷深度和长度对SH0导波在接地网扁钢中传播的影响

通过改变扁钢槽型缺陷的深度与长度探索缺陷的深度与长度对SH0波在变电站接地网扁钢中传播的影响。超声检测结果表明:超声导波SH0波在传播过程中对缺陷检测的敏感性取决于缺陷处的深度,即腐蚀截面积。当缺陷面积小于整个截面积的18.75%时,很难发现反射波。深度(截面积)越小,回波信号越弱,甚至消失在噪声信号中。     

复杂圆钢结构中超声导波传播特性研究

变电站中的接地网通常由数千根圆钢(或扁钢)导体以焊接的形式相互搭接而成,并长期埋设在变电站多样的土壤环境中,只有定期对其健康状况进行检测才能保障电力系统的安全运行。因圆钢导体间搭接的结构方式复杂,使超声导波在接地网检测工程中的应用面临巨大挑战。为了进一步研究超声导波在接地网圆钢结构中的传播规律,分别对折弯和水平搭接两种复杂的圆钢结构进行仿真,分析出各主要参数对磁致伸缩超声导波传播特性的影响。最后通过检测实验对仿真分析结果进行验证,验证结果表明,导波在经过圆钢的不同搭接结构处时会发生不同程度的反射,出现相应的回波信息,这一传播特性为接地网超声导波的无损检测提供了有力的技术支撑。     

基于正交试验理论的接地扁钢缺陷检测电磁超声换能器优化设计

接地网是保障电力系统运行的重要设施,需要及时地开展接地扁钢的缺陷检测。然而,目前的检测方法在准确性、效率等方面依然存在不足。电磁超声导波检测方法可以在不开挖的条件下,利用非接触的优势实现地网的检测,具有一定的优势。本文针对接地扁钢,设计简易有效的电磁超声SH导波换能器,并分析换能过程中的多物理场耦合机理,在COMSOL Multiphysics中开展有限元建模和仿真。为了优化换能器,根据正交试验理论,进行多因素多水平分析,获得5个参数对导波激励的影响规律以及最优参数组合。进一步,搭建扁钢检测系统,开展SH导波实验,结果表明：相比于正交试验表中的效果最好的前两个参数组合,最优参数组合的换能器性能在导波幅度上分别提升了14.0%和28.6%。     

超声导波技术在GIS穿墙套管腐蚀检测中的可行性研究

GIS穿墙套管与墙体接触部位的局部表面易发生点状、孔状腐蚀,在不破拆墙体的情况下,采用常规方法无法准确检测该部位腐蚀情况。超声导波检测是国际上新兴的一种快速评估管道缺陷的无损检测技术,通过搭建一套基于磁致伸缩原理的自激自收扭转导波检测系统,验证该技术在GIS穿墙套管腐蚀检测中的可行性。试验结果表明,超声导波在通过墙体后能量衰减较小,不存在信号的模态转换,对检测结果的准确性影响较小。超声导波技术可以应用于GIS穿墙套管腐蚀检测工作。     

煤矿主接地电极腐蚀超声 SH 波检测方法研究

煤矿井下主接地电极腐蚀检测对于保护工作人员的安全起着极其重要的作用,当前通过运至井上人工肉眼检测的方法耗时耗力且无法定损,因此本文提出了一种基于超声SH波回波特性的煤矿井下主接地电极在线腐蚀检测新方法。首先推导了液浸板结构中SH波的频散方程,选取频散小、传播距离长的零阶SH波作为检测激励信号,建立液浸板结构有限元模型,确定了最佳超声激励频率;其次构建煤矿主接地电极声-固-流多物理场耦合检测模型,仿真研究超声SH0波在主接地电极上的传播特性以及对于腐蚀的检测能力,分析了1～5 mm腐蚀深度以及5～25 mm腐蚀半径下的回波信号特征;最后搭建了煤矿主接地电极无损检测系统,开展了实验验证工作。实验结果表明,通过超声SH波检验井下主接地电极腐蚀缺陷具有可行性,在500 mm×375 mm×5 mm的主接地极板上腐蚀定位误差为5.64%,同时腐蚀信号的幅值与不同程度的腐蚀缺陷与成正相关性,为煤矿井下主接地电极腐蚀检测以及腐蚀程度的定量评估提供了一种有效的方法。     

输电线路钢管杆超声导波检测技术可行性研究

为实现输电线路钢管杆的无损检测,对超声导波检测技术进行研究.通过对钢管杆结构解析以及对超声导波检测理论的分析,选择S1模式Lamb波并制备相应探头,对钢管杆试样进行检测.结果能够有效检出了试样的模拟裂纹及腐蚀坑,表明该技术可行.     

超声导波检测绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷

统计表明,因芯棒断裂造成绝缘子损坏在高压线路恶性事故中占很大比重。为快速、准确检测绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷,提出一种新的检测手段:超声导波检测。以110kV绝缘子用玻璃钢芯棒为研究对象,根据导波理论研究了导波在芯棒中的传播特性,得到了导波纵向和扭转模态的频散曲线,初步确定了仿真和实验所用激励信号的频率范围。通过有限元仿真,得出了导波在有无缺陷芯棒中的波形分布规律。基于理论分析和仿真结果进行了玻璃钢芯棒的导波检测实验,实验结果表明:10周期40kHz和20周期32kHz的L(0,1)模态导波均能较好地检测出芯棒中的缺陷,且前者能较准确地确定缺陷位置,后者更适于较长的芯棒检测;在一定范围内,被检测的芯棒越长,检测效果越好。研究结果为绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷检测提供了一种新思路。     

基于超声柱面导波技术对钢杆缺陷的无损检测研究

研究了圆柱钢杆内导波传播及频散特性。通过试验验证了杆中"柱面导波"现象并进行分析。利用建立的试验系统,对420 mm长圆柱钢杆的人工模拟裂纹进行检测,结果表明在特定频率处,超声柱面导波检测钢杆中的缺陷是可行的。